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抗爆20g高压锅炉管理想设计结构形式

发布日期:2019-10-02 21:49 文章来源:365bet网站 点击:

得到相关屈曲极限承载力、屈曲模式、荷载位移曲线等。4分析了不同钢材屈服强度、板件宽厚比、构件长细比对高强冷弯厚壁方管轴压构件相关屈曲性能的影响。5根据高强冷弯厚壁方管的特点,对方形截面相关屈曲法公式进行了修正,并与有限元结果进行对比,证明了修正的相关屈曲法建议公式更合理,可以为设计工作提供参考。与普通钢材相比,高强度钢材承载力高,经济效益好。冷弯厚壁方管生产工业化程度高、质量易保证、与开口截面相比相同截面面积情况下回转半径大。符合轴压构件对截面开展,双轴等稳,抗扭性好、整体承载力高等要求。近年来频发的事件给周边的工业民用建筑造成了极大的破坏。20g高压锅炉管螺旋箍筋混凝土柱是方20g高压锅炉管柱内部增设连续螺旋箍筋所形成的新型组合结构柱,具有承载力高、延性好、便于梁柱连接、抗火能力强等优点,工业民用建筑抗爆设计的理想结构形式。目前针对20g高压锅炉管螺旋箍筋混凝土柱的研究主要集中在轴压承载力方面,已有研究成果多是根据试验或数值模拟的结果进行回归分析得到经验公式,理论依据不是很充分。此外,鲜有20g高压锅炉管螺旋箍筋混凝土柱在冲击等动荷载作用下性能的研究报道。本文以20g高压锅炉管螺旋箍筋混凝土柱为研究对象,针对其轴压承载力和荷载作用下的动力响应问题展开研究,主要内容如下:1基于统一强度理论分析了20g高压锅炉管螺旋箍筋混凝土轴压短柱的极限承载力。根据约束力构成不同划分了混凝土截面,综合考虑了20g高压锅炉管和螺旋箍筋的约束。利用面积等效将20g高压锅炉管转化为圆钢管,统一强度理论厚壁圆筒塑性极限荷载统一解的基础上,推导了20g高压锅炉管螺旋箍筋混凝土轴压短柱的极限承载力公式。并对公式进行退化,扩展了其适用范围。后进行了参数分析。2给出荷载作用下20g高压锅炉管螺旋箍筋混凝土柱大动位移理论解。基于20g高压锅炉管统一理论,将组成20g高压锅炉管螺旋箍筋混凝土柱的20g高压锅炉管、螺旋箍筋、混凝土视为统一的组合材料,给出了构件的塑性极限弯矩。将20g高压锅炉管螺旋箍筋混凝土柱简化为等效单自由度体系,将荷载等效为下降三角形荷载,充分考虑了高应变率下材料性能的提升,得到柱中部大动位移理论解。3进行了荷载作用下20g高压锅炉管螺旋箍筋混凝土柱动力响应的数值模拟。采用Hypermesh建立了有限元模型,并通过设置应力初始化考虑了轴压作用的影响,利用LS-DYNA Solver进行显式动力学分析。对轴压柱遭受冲击时的破坏模式、位移、应力、应变进行了分析。采用单一变量法对轴压比、材料强度、螺旋箍筋直径与间距、比例距离等影响因素逐一进行了分析,得到影响规律并提出了设计建议。近年来频发的事件给周边的工业民用建筑造成了极大的破坏。20g高压锅炉管螺旋箍筋混凝土柱是方20g高压锅炉管柱内部增设连续螺旋箍筋所形成的新型组合结构柱,具有承载力高、延性好、便于梁柱连接、抗火能力强等优点,工业民用建筑抗爆设计的理想结构形式。机械式自动扩径机,设备硬件,控制系统性能,自动化程度高,及各种设备保护齐全;但存在设备结构复杂、电气控制系统硬件、维修困难,调试、编写难度大,无法对超短、超长钢管进行自动扩径,超薄、超厚钢管扩径效率不理想的问题。本论文对直径508-1422mm厚度8-40mm长度8-12.2m钢管机械扩径机电气控制系统进行设计、和改进。通过自主学习,对德国扩径机的工作流程、电气设计、硬件配置和PLC程序进行了全面的解掌握,此基础上根据生产需要对扩径机进行了设计改造。本论文主要工作如下:首先,给出了直缝埋弧焊管扩径机的工作原理和流程,对扩径机设备布局、各工序功能进行了描述,对扩径过程中钢管间歇递送过程进行了技术分析、设计了控制方案。其次,确定了扩径时钢管长度测量、扩径步数的计算方法、夹钳台车步进控制的技术要求。给出了扩径机电气硬件构成及电气元件现场布置,控制系统电路设计,PLC硬件组态方案。再次,对扩径机夹钳台车递送钢管相关程序进行了设计、编写;人机交互界面;将原英文、德文双语言的人机界面程序设计编写为中、英、德三种语言的操作程序。后,对原电气控制系统进行设计、程序编写和改造后,实现了扩径机针对超长、超短、薄壁、厚壁等不同规格直缝埋弧焊管的全自动扩径;设备操作更加简易,更加简单;提高了钢管扩径精度和产品质量,提升了生产线运行效率。为进一步增加节能减排的力度,各国正在研发蒸汽参数达700℃等级的超超临界技术,但蒸汽参数的提高,对超超临界机组关键部件材料的安全性和可靠性提出了更高的要求,同时也对设备的主要部件寿命设计和评估技术提出了更高要求,成为近年来洁净煤发电技术领域的研究。超超临界发电技术是洁净煤发电技术的优先选择,现阶段和今后很长一段时期内减少二氧化碳排放的经济有效的途径。超超临界机组关键部件在高温下失效的主要形式之一是蠕变,由于部件自身几何形状不规则且在运行过程中受到多种载荷的共同作用,基本上都处于多轴应力状态。因此,研究多轴应力状态下高温部件的蠕变行为、建立高温部件多轴蠕变本构模型,并用全尺寸365bet网站


部件实验进行验证,揭示超超临界机组高温部件在多轴蠕变条件下寿命评估的关键科学问题,对超超临界机组关键部件的选材设计、制造、运行及都具有重要的意义。本论文针对多轴蠕变对超超临界机组关键部件寿命的影响,开展了一系列理论和实验研究,主要的研究工作和结论如下:1对600℃及以上超超临界机组蒸汽管道常用材料20g高压锅炉管,开展了一系列不同条件下的圆棒试样单轴蠕变实验,为20g高压锅炉管蠕变模型提供数据支持。基于连续损伤力学的Kachanov-RabotnovK-R模型改进了Norton-BaileiN-B蠕变本构模型和Graham-WalG-W蠕变本构模型,改进后的模型能够克服蠕变模型无法准确描述蠕变全过程的问题,并解决了20g高压锅炉管在温度高于600℃时蠕变实验中出现的小蠕变速率和应力双对数之间的非线性关系的问题。而在机组设计时大多采用的处于单轴应力状态的蠕变数据,按现有的方法得到部件寿命结果有异于部件所处的实际情况,显然,这对超超临界机组的寿命评估和安全管理是不利的通过与20g高压锅炉管单轴蠕变实验结果的对比发现,两个模型均能准确20g高压锅炉管单轴蠕变过程的三个阶段。通过引入多轴度和蠕变损伤,建立了20g高压锅炉管多轴蠕变本构模型,其中改进的N-B模型中,多轴度主要用于描述第一主应力和vonMi应力对损伤的贡献,改进的G-W模型中,多轴度主要用于描述静水应力(hydrostaticstress和vonMi应力对损伤的贡献。2利用20g高压锅炉管内压拉伸试样在不同内压和拉伸应力组合加载条件下可以形成不同的多轴度,开展了一系列多轴蠕变实验,研究了多轴应力对20g高压锅炉管蠕变微观孔洞发展的影响,为20g高压锅炉管多轴蠕变模型提供数据支持。通过与20g高压锅炉管多轴蠕变实验结果的对比发现,两个模型均能较好的模拟20g高压锅炉管多轴蠕变过程的三个阶段。3设计并搭建了全尺寸管道弯头蠕变实验系统,进行了厚壁和薄壁两种全尺寸管道弯头在平面内弯矩下的蠕变实验,对由小试件蠕变实验获得的多轴蠕变模型进行了修正和验证。对比实验结果发现,改进的N-B模型和改进的G-W模型均能较好的模拟20g高压锅炉管管道弯头在平面内弯矩下的蠕变过程。4可以利用等时蠕变断裂面描述与单轴蠕变断裂时间相同的多轴蠕变在应力空间中应力状态的轨迹,推导了应力空间中多轴蠕变的等时蠕变断裂面在偏平面上的等时蠕变断裂轨迹的公式。利用20g高压锅炉管单轴和内压拉伸多轴蠕变实验数据,提出了针对20g高压锅炉管多轴蠕变的等时蠕变失效准则,通过20g高压锅炉管全尺寸管道弯头在平面内弯矩作用下的蠕变实验结果进行了验证。利用多轴蠕变模型的有限元分析结果和偏平面上的等时蠕变断裂失效准则,提出了一种新的超超临界机组关键部件蠕变寿命的评估方法。5比较了现有的各国电站高温部件寿命设计和评估标准或推荐方法,计算了超超临界机组T型部件关键位置处的蠕变和疲劳寿命。结果发现,不同标准采用的寿命评估理论有差异,计算出的结果相差较大;设计工况条件下,
T型部件损伤的累积形式主要为蠕变损伤,疲劳损伤基本可以忽略不计。利用改进的G-W多轴蠕变模型分析了T型部件在设计工况下前三个周期的蠕变行为,并利用超超临界机组关键部件蠕变寿命评估新方法对T型部件关键位置进行了蠕变寿命评估。为进一步增加节能减排的力度,各国正在研发蒸汽参数达700℃等级的超超临界技术,但蒸汽参数的提高,对超超临界机组关键部件材料的安全性和可靠性提出了更高的要求,同时也对设备的主要部件寿命设计和评估技术提出了更高要求,铝板成为近年来洁净煤发电技术领域...查看全部。聚光式太阳能热发电(ConcentratingSolarPower,建筑抗爆设计20g高压锅炉管理想结构形式 对175根高强冷弯厚壁方管轴压构件进行数值分析。CSP目前解决能源开发利用与环境保护之间突出矛盾的一种行之有效的方式和途径,中低温槽式太阳能热发电技术由于其自身所具有的成本低、发电的可靠性高、开发利用风险小等优点,近些年来受到各国学者和研究机构的青睐。众所周知,太阳能具有能流密度低而且存在间歇性和不性的特点,若要想使得聚光式太阳能热发电系统具有的电力输出,储热系统是必不可少的本文以中低温太阳能热发电的储热系统作为研究对象,对储热系统进行深入研究,以提高光热发电系统的利用效率。主要研究内容如下:首先,对比分析了目前光热发电常用的几种不同的储热方式和储热材料以及其各自的优缺点,确立了适用于中低温槽式太阳能热发电的储热方式和储热材料。其次,利用SA M研究分析了影响光热发电主要的两个因素:太阳倍数和储热时间对太阳能热发电系统供电量的影响,并且以电价低为目标,建立储热系统经济模型,确立了储热系统佳容量配置。再次,对储热系统的关键设备储热罐进行数值模拟分析,以散热量低为目标确定佳高径比,并且对佳高径比下的储热罐进行应力分析,对应力集中的部分进行结构设计。后,提出储热系统的布置方式与运行控制策略,使储热系统可以更好的与集热场和发电系统相匹配,为中低温槽式太阳能热发电储热系统的设计和运行提供一定的经验和借鉴。本文以垂直轴风力机以及阵列浮子波浪能发电装置组成的风浪互电系统作为研究对象,对系统中各个环节的关键技术问题进行了深入研究,主要包括垂直轴风力机的性能研究、阵列浮子的水动力性能研究、液压系统的传动特性及控制策略研究等,采用的方法涵盖了理论研究、和实验研究。海上波浪能与风能均是十分具有开发价值的可再生能源,但单一的能源利用存在开发成本高、性差等诸多问题,多能互补成为了一种较为可行的方案。首先针对本文采用的摆臂式浮子、垂直轴风力机以及液压传动系统,分别开展了数学模型描述。根据势流理论,从频域和时域两个维度推导了摆臂式浮子在波浪场中的受力公式、运动方程、转轴作用力方程、输出功率及能量俘获效率的方程;讨论了两种求解垂直轴风力机气动性能的方法,一是基于多流管理论的数值求解,然后对波浪能俘获装置开展了水动力性能研究,内容包括:对基于课题组承担的海洋可再生能源专项资金项目而开展的阵列浮子波浪能装置海试情况进行了分析,该装置采用了圆柱体浮子;前期采用的圆柱浮子基础上开展进一步。次之,开展垂直轴风力机的气动性能研究,基于一台H型风力机组的海上试验数据分析了其启动性能和风能利用率等特性;此基础上提出将H型风轮的叶片进行弯曲而形成的螺旋型风力机,采用了基于流管模型的MA TLA B编程方法。后,针对常规的风浪互补系统中采用的风力发电子系统和波浪能发电子系统各自运行、发电机后端进行能量叠加的方式存在不足,提出了一种在液压系统端风浪能量耦合,液压马达和发电机小型化、模块化分组配置的系统能量集成方案。

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